Рекуператор на ардуино своими руками

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 19.09.2024

Не для коммерческого использования. Все содержание публикации "для свободного использования". Возможны любые изменения в конструкции и программе. Свободное изготовление для личного пользования, но не для третьих лиц без согласования с автором. Автор и администрация сайта снимает с себя ответственность за любые последствия самостоятельного воспроизведения нижеизложенного.

Автоматика для любого самогонного аппарата с сухопарником на основе контроллера arduino/ардуино.

Случилось чудо и все основное по моему новому блоку управления самогонным аппаратом закончено. Основное - потому, что это далеко не конечный вариант.

В этот раз решил сразу все подробно изложить, чтобы было все подробно.

Что в настоящий момент реализовано в самогонном аппарате:

легко редактируемое меню с навигацией джойстиком.
управление венилятором охлаждения семистора в зависимости от режима нагрева
возможность ручного и автоматического управления нагревом
в автоматическом режиме аппарат может самостоятельно управлять нагревом на всем протяжении перегонки и закончить перегонку по достижении заданной температуры в перегонном кубе.
есть возможность включить звуковое предупреждение / оповещение для каких-либо событий.
Передача показаний температуры на смартфон/планшет через блютуз (тема на форуме).

Также, еще точно будет реализовываться возможность перевода спирта сырца в дополнительную ёмкость, после наполнения основной.

Данное автоматическое управление температурным режимом может быть реализовано на любом самогонном аппарате (дистилляторе) с сухопарником и объемом куба 10 - 25 литров, с ТЭНом мощностью 1- 2,5 КВт (симистор BTA41-800B по даташиту до 40А).

Новое в управлении тэном то, что сигнал на включение и отключение симистору BTA41-800B дает не реле, как это было в предыдущей версии (точней схема подключения там присутствует, но реализовано только сейчас), а оптопара со встроенной микросхемой, которая отслеживает прохождение переменного тока через ноль и в этот момент происходит переключение.

В этом есть как преимущество, так и недостаток. Плюс в том, что переключение происходит при отсутствии напряжения и работать все будет плавно и без скачков напряжения. Минус - необходимость ориентироваться при переключениях на время полупериода колебаний в электросети, так как если мы захотим переключать чаще, то эта схема все равно включится только при прохождении тока через ноль. Частота в электросети России по ГОСТу должна составлять 50+-0,2 Гц, будем считать исходя из этого. Частота - это полный цикл колебаний за секунду времени. Секунда - 1000 мс, 1000/50 - время полного периода, следовательно полупериод равен 10 мс, следовательно именно с таким минимальным интервалом можно управлять тэном. Но это минимальный интервал и на мой взгляд незачем так часто дергать ТЭН. Интервалы 200-900 мс очень даже приемлемы. Если выделить отдельно с шагом 100 мс 7 значений на нагрев и столько же на паузы, то получится 49 вариантов нагрева - очень неплохо. На этом пока и остановимся, изменить это можно достаточно просто.

По поводу управления: убираем кнопки-лампочки, оставляем один дисплей и устанавливаем джойстик. Аскетизм и функциональность. ))) . экономия в 2 пина только на кнопках, а функциональность определяется только нашими потребностями.

Подключение экрана-шилда для arduino nokia 5510 (кстати, этот дисплей будет работать также на пинах и без шим display = Adafruit_PCD8544(12, 8, 7, 4, 2), т.е. при дифиците пинов с шим можно переподключить дисплей):

Подключение вентилятора охлаждения радиатора симистора через n-канальный транзистор, который кстати совершенно бесплатно был выдран из дохлой материнской платы компьютера))):

Контроллер запитывается от блока питания на 12В и от него же берется питание для вентилятора, с понижением через автомобильный юсб-адаптер до 5 вольт, для снижения оборотов вентилятора.

Подключение 3х датчиков DALLAS 18B20:

Схема подключения устройств по пинам:

Схема подключения составленная Евгением:

После подключения всех устройств, в наличии у нас остается 3 цифровых (можно освободить еще 1 за счет бипера) пина, 2 из которых с ШИМ - это под сервы для переключения между емкостями для голов и тела, и для слива сухопарника. Планирую освободить пин 3, перекинув его на 2ой пин, т.к. кнопка джойстика не используется, и занять этот пин с шим под управление вентилятором для охлаждения царги. Также есть 2 аналоговых пина, один из которых еще на одну кнопку контроля крепости . По идее должно хватить, по крайней мере пока ничего больше не планирую))).

Внешний вид автоматики:

Итак меню, с помощью которого будем управлять процессом:

Здесь все интуитивно понятно, все строки информационные, кроме последней, в которой и происходит выбор конкретных значений для параметров.

Добавляются пункты меню вместе с переменными легко и непринужденно, так что при необходимости сделать это можно за пару минут.

Настоящая идея для реализации:

Отследить начало процесса и в автоматическом режиме плавно выйти в рабочее состояние самогонного аппарата возможно с помощью трех температур:

Хоть погрешность датчика dallas 18b20 составляет 0.5 градуса, дискретность его измерения 0.0612 (насколько я помню), для программной обработки данных от датчиков этого более чем достаточно, при это имея такую схему измерения температуры, совершенно не важно насколько точны датчики, т.к. физику не обманешь. То что все показания примерно одинаковы видно на скринах меню аппарата.

В скетче категорически нельзя пользоваться паузой в виде delay(ms). Все паузы будем обрабатывать с помощью таймера millis(). Достаточно громоздко, но результат требуемый и не надо разбираться с библиотеками.

С опросом датчиков у меня получилось. как получилось))). но работает, кто сделает проще и лучше - буду признателен. На опрос 3х датчиков уходит 2250 мс. Для работы необходимо указать адреса подключенных датчиков. Для этого необходимо загрузить из примеров Oneware > DS18x20_Temperature, этот скетч выдаст все адреса подключенных датчиков. Эти адреса необходимо записать в byte addr1. 3[8].

Отдельно скетч опроса 3х датчиков dallas DS18B20:

Полный скетч аппарата внизу страницы.

Датчики просто прижаты к трубе плоской частью и теплоизолированы силиконом. Так как нам не интересна точная температура пара в этих точках, а только ее разница, такой подход считаю уместным. Со временем продумаю крепление, но пока вот так:

Итак, самое интересное, график выхода в рабочее состояние при тестовой перегонке, цель которой было получение значений для дальнейшего "ологичивания" процесса, ну и управление конечно, на данной перегонке, в ручном режиме.

На графике видно прохождение пара от перегонного куба до холодильника в зависимости от указанных выше температур. Здесь видно, что после 54 градусов на входе в сухопарник можно начинать бдить и потихоньку уменьшать мощность для более плавного выхода на рабочий режим,ориентироваться будем не на величину температуры, а на разницу в показании этих двух датчиков, но привязаться к показанию датчика на входе в сухопарник все-таки необходимо, скажем: температура больше 50 и разница в 24 градусов => уменьшаем мощность.

Определим режимы работы тена по увеличению соотношения нагрев/пауза, больше соотношение - больше нагрев:

Составляем два массива соответствия значения нагрева/паузы к величине режима нагрева:

Теперь мы сможем пользоваться 12ю режимами.

Время нагрева/паузы в программе будем получать так:

Если tU - время нагрева, tD - время паузы, а WarmMode - режим нагрева (начение от 0 до 11):

Внесены изменения в скетч - аппарат отработал перегонку в автоматическом режиме "на ура"! Это просто невероятно!)))

Температуры в "рабочем режиме" :

Может это покажется и немного, в настоящий момент аппарат умеет сам, полностью на всех этапах, управлять температурным режимом перегонки и завершить ее по заданной температуре в кубе. Контроль плавный, четкий и беспристрастный. Остается открытым вопрос о смене (скорей просто сливе содержимого) сухопарника и замены емкости под сэм после отбора голов. Эти проблемы не программные, а чисто механические. Необходимо сделать девайсы, которыми надо будет управлять или получать от них информацию о состоянии. Скажу больше: в настоящий момент уже сложно разобраться в проводках от ардуины к промежуточной плате и переферии, так что назрела необходимость в очередной модернизации в виде создания печатной платы, которая, кстати, будет легко повторяемой. Начало положено, компоненты заказаны, плата потихоньку рисуется:

Все что касается дальнейшей модернизации этой версии будет тут же, новой темы создавать не буду .

Разделить автоматический режим на 2 вида: первая перегонка и вторая перегонка.
первая перегонка включает в себя функции переключения ёмкости сбора голов на ёмкость сбора тела СС по достижению заданного уровня голов, периодический слив сухопарника (в т.ч. после отбора голов), а также завершение перегонки по достижению определенной температуры в кубе.
вторая перегонка включает в себя функции переключения ёмкости сбора голов на ёмкость сбора тела СС по достижению заданного уровня голов, периодический слив сухопарника (в т.ч. после отбора голов), а также завершение перегонки по достижению спиртуозности в струе 40%. заключается в управлении бражной колонной через узел отбора с помощью сервопривода. Ну и конечно вывод в рабочий режим и завершение перегонки. Прошивка периодически допиливается, к сожалению крайне медленно.

Отследить уровень жидкости при отборе голов просто - банальный поплавок и концевик. Отследить достижение спиртуозности в струе также можно с помощью попугая и спиртометра тем же методом. Переключить направление движения жидкости тоже не проблема - необходим тройник и изменение угла его наклона. Дело за малым))).

Вывод из всего вышесказанного: дополнительно понадобятся два концевика и два серва. Также хочу заложить разъем соединения со второй платой ардуино, с целью передачи/получения данных о температуре/времени, с их последующим сбором и сохнанением "куда-нибудь". Либо на SD, либо следствами связки веб-сервер - компьютер. Это мне будет необходимо для реализации следующего проекта "недоректификат" или "передистиллят", идея которого описана в конце страницы.

Скетч, промежуточный вид:

Блютуз терминал доступен и легко подключаем даже для WINDOWS10, не говоря уже про android. Выглядит это вот так:

Следующая идея для реализации - "недоректификат" или "передистиллят".

Идея была подсказана Станиславом, за что ему отдельное огромное спасибо, надеюсь он и дальше будет поддерживать эту тему своими знаниями.

поддерживать в царге (скорей будем ориентироваться на верхнюю точку) постоянную температуру кипения спирта. Изменение температуры будем пытаться прогнозироть по нижним двум датчикам. Все что имеет меньшую температуру должно выпадать конденсатом непосредственно обратно в куб. Идея есть, мат. обеспечение на стадии сбора. На рисунке - ахинея))) До сбора испытательного стенда и получения данных для анализа - разговаривать можно чисто теоретически. Если кому будет интересно обсуждение этого проекта и/или участие в нем - пишите в комментарии - создадим тему на форуме.

Все на много проще и реализовано. Существуют устройства поддерживающие температуру +-0,5 град. и при этом именно нужна такая дискретность. Для куба в 80 литров при таком шаге отбор идет несколько часов и чиллер справляется с трудом. Соответственно и качество при этом великолепное. Лучше моего результата мне предложить никто не смог. Буду очень признателен за Ваши возражения. P.S. Ни сухопарники, ни дефлегматоры, ни барбатеры не н у ж н ы!

Конструкцию аппарата каждый подбирает себе персонально и к теме страницы отношения не имеет. Тут описана автоматизация самогонного аппарата с сухопарником, при этом упор сделан не на поддержание температуры в процессе перегонки, а на самостоятельный выход аппарата на рабочий режим и автоматическое завершение работы.

Доброго времени суток!
Собрал устройство прошил. Заработало. Вместо тэна подключил кипятильник. В автоматическом режиме(при достижении заданной температуры) не отключается. Не могу понять причину. Объясните пожалуйста. Возможно с кодом полностью не разобрался.
Заранее благодарен

Низкий поклон и огромное спасибо за весь выложеный материал. Как решусь заняться этим делом - воспользуюсь вашими наработками!

Добрый день
Извините не понял, зачем 3 датчика температуры
нагреватель 1, ну и датчик тоже 1
какой смысл мерить остальную температуру если нужна 78 на выходе из сухопарника
вот весы к аппарату это да, и клапан для сброса головы и хвоста
тэн желательно по pid

Нафига ПИД - что бы температуру держать точно
Т режимы
68 С - в зависимости от емкости до 30 минут (ацетон, метанол) покидают продукт
79-80 С основной процесс
по хорошему нужен датчик плотности
но калибровать его это ой
весы желательны для автоматического отсечения головы

Как "для своего начала". Чтобы я изменил? И был бы признателен в помощи.
1. Воду для охлаждения берём из двух (соединенных трубопроводом) закопанных в грунт в подвале или просто стоящих в подвале бочек. Надо добавить управление циркуляционным насосом.
2. Для ускорения первичного нагрева Куб нагревать индукционной плиткой. Управление внешним нагревом.
3. Установка клапана переключения слива голов, тела, и хвостов раз уж мы знаем температуры этих фракций.

1. запустить насос в начале перегонки на любом этапе - не проблема.
2. моё личное мнение, если завязываться на индукционке, то смысла ставить тэны и нет. С индукционной плиткой все не так просто, надо продумывать реализацию. Пока нет мыслей как ей управлять.
3. Очень нужная штука, ее надо реализовать))

Всегда готов помочь, чем могу, обсудить что-то и что-нибудь попридумывать))

Требуется создать автоматику для управления приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуператором и возможностью удаленного управления через Windows и с телефона. Понятный интерфейс пользователя. Подключение к сети по wifi. Подбор недорогих комплектующих и написание кода (с пояснениями)

Примерное (возможно требует изменений) тз на управление вентиляцией.

Режимы:
● Теплое время года - температура на улице выше 18
Температура в тренировочных зонах 20-22.
● Холодное время года - температура на улице ниже 5
Температура в тренировочных зонах 17-18
● Переходной период - температура на улице от 5 до 18
Температура в тренировочных зонах 17-18
● Ручной режим

Задачи режимов, поддержание оптимальных значений:
1. Влажность до 60%
2. Со2
3. КПД рекуператора ( Зима , Лето )
4. Температуры приточного воздуха
5. Разморозка рекуператора

Состав приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуператором:
1) Вентиляторы Вентс ВКМС 315 - 2 шт. (1.34А, 295 Вт каждый)
2) контроллер Arduino
3) Сервопривод – 3 шт. (Для управления Дроссель-клапанами)
4) Датчики температуры - 4 шт.
5) Датчики влажности – 3 шт.
6) Датчик качества воздуха – 1 шт (MQ135 )
7) LCD дисплей 128×64 12864
8) Джойстик

Назначения датчиков температуры:

1) датчик температуры уличного воздуха (до рекуперации)
2) датчик температуры приточного воздуха (после рекуператора)
3) датчик температуры вытяжного воздуха (до рекуперации)
4) датчик температуры вытяжного воздуха (после рекуперации)

Датчики влажности:
1) уличного воздуха (до рекуперации)
2) уличного воздуха (после рекуперации)
3) вытяжного воздуха (до рекуперации)

Информация на дисплее:
на дисплее всегда отображается информация с датчиков
температура и влажность с улицы (до рекуперации)
температура и влажность вытяжного воздуха (до рекуперации)
температура вытяжного воздуха (после рекуперации)
температура и влажность притока (после рекуперации)
концентрация co2
расчетный кпд системы (рассчитывается по формуле (tпритока-tулицы)/(tпомещ-tулицы)*100%
режим установки
режим работы двух вентиляторов п1в1(приток скорость 1 вытяжка скорость 1)

Дроссель-клапаны и их функции:
1. закрывает-открывает воздуховод притока на входе
2. блокирует приток к рекуператору
3. открывает воздуховод обхода рекуператора
Функция ОБХОДНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ БЛОКА РЕКУПЕРАТОРА . Свежий воздух с улицы проходит в помещение напрямую, минуя рекуператор. А возвратный воздух из помещения выводится через рекуператор. Как правило, используется весной и осенью

msg31 Научный сотрудник Барнаул 4568 2427

Как и обещал, начинаю выкладывать подробную инструкцию по сборке универсального контроллера HelloDistiller на базе ардуино.

Сначала выражаю благодарность коллеге alekslug за подробное описание алгоритма автоматизации ректификации, а также неоценимые советы и отладку программы и железа его колонне.

Перед компилированием надо выбрать тип платы Mega 2560
Viborplati. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика.

Кто желает сделать автоматику быстрее и без пайки, смотреть упрощенный вариант [Простая автоматика на Ардуино Мега 2560 из готовых элементов]

Посл. ред. 18 Июня 19, 04:14 от msg31

Дисплей,
2 строчный, 16 знаков в строке,
использовал WH1602B-YGH-CTK. displ.jpg Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика.
Буква К в конце маркировки говорит нам, что он умеет отображать не только латинские буквы, но и кириллицу.

Универсальный контроллер для дистилляции и ректификации на Ардуино мега 2560 из готовых элементов
можно собрать самостоятельно [Простая автоматика на Ардуино Мега 2560 из готовых элементов]

=============================================================================================
Foto-0058. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика. Silovaya_plata_raspinovka. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика. Plata_dat_s_npg_raspinovka. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика. Foto-0027. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика. Klapani. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика. Foto-0082. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика. Datchik_1. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика.

Посл. ред. 26 Мая 15, 19:53 от alekslug

msg31 Научный сотрудник Барнаул 4568 2427

Немного про подключения сотового телефона от коллеги bengoor
Хочу рассказать как правильно подключить телефон Siemens к нашему контроллеру.
Подключать научился только Siemens, кто хочет поэкспериментировать с другими телефонами пишите о результатах.
Сименсы различаются сериями(35 серия, 45,55,65,75 и т.д.) и классами(A,С,М,S,CX и т.д.), а так же разъемами(старый толстый и новый тонкий).
В зависимости от класса может различаться и подключение телефона, а в зависимости от серии телефон может быть пригоден или не пригоден для подключения(работает или не работает в режиме модема). Так же схема подключения различаются от разъема.
Реально удалось подключить следующие телефоны A75, C65, S55.
Вот так выглядят 2 разъема
Telefon1. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика.

А вот такая схема их подключения
Telefon2. Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560. Автоматика.
Хочу уточнить что класс S начиная с 45 серии можно подключить без дополнительных 4 кОм резистеров. S55 работает при подключении только 2,3,4 контактов.
А75 и С65 пришлось подключать по схеме с подтянутыми резисторами на 4 кОм к земле, иначе они не переключались в режим модема и не принимали АТ команды.
С другими классами и сериями надо экспериментировать, если будут работать по 3 проводам хорошо, если нет то подключать по 5 проводной схеме.

но зачем два реле клапана воды и как они регилируются и т.д.? Вообщем Спасибо за спецификацию, но это не совсем то. ладно ждем краткую инструкцию автора. я бы не задавал вопрос, но у меня Брагин, 28 Янв. 14, 20:51

Два реле на воду - это так, я для себя сделал. У меня хитрая подпитка НПГ горячей водой из обратки холодильника, описывать которую нет смысла, поскольку я сейчас не уверен в ее эффективности. Холодильник я слепил из того что было, пайкой, без применения стандартных фиттингов (не нашел таких) и этот клапан сделан на случай протечки холодильника или каких-либо соединений холодильника с водой. Остальные могут просто игнорировать выход 23 контроллера, который включает воду при старте системы и не ставить клапан на общий вход воды.

Итак, коллеги реализовал последний писк автоматизации - фракционная перегонка.

Ее особенность — в способности управлять различными системами без участия владельца, а суть заключается в объединении электронных устройств в одну сеть для экономии электроэнергии, управления освещением и электроприборами, оповещения о проникновении в дом посторонних лиц и решении других задач.

Одним из главных элементов системы умный дом в рассматриваемом варианте является Arduino. Что это такое? Как он работает? Какие функции выполняет? Все подробно мы рассмотрим в этой статье.

Что такое Arduino?

Ардуино (Arduino) — специальный инструмент, позволяющий проектировать электронные устройства, имеющие более тесное взаимодействие с физической средой в сравнении с теми же ПК, фактически не выходящими за пределы виртуальной реальности.

Другими словами, Ардуино — небольшое устройство, обеспечивающее управление различными датчиками, системами освещения, принятия и передачи данных.

В состав Arduino входит микроконтроллер, представляющий собой собранный на одной схеме микропроцессор. Его особенность — способность выполнять простые задачи. В зависимости от модели устройство Ардуино может комплектоваться микроконтроллерами различных типов.

Существует несколько моделей плат, самые распространённые из них – UNO, Mega 2560 R3.

Не менее важная особенность печатной платы заключается в наличии 22 выводов, которые расположены по периметру изделия. Они бывают аналоговыми и цифровыми.

Особенность последних заключается в управлении с помощью только двух параметров — логической единицы или нуля. Что касается аналогового вывода, между 1 и 0 имеется много мелких участков.

Сегодня Arduino используется при создании электронных систем, способных принимать информацию с различных датчиков (цифровых и аналоговых).

Устройства на Ардуино могут работать в комплексе с ПО на компьютере или самостоятельно.

Что касается плат, их можно собрать своими руками или же приобрести готовое изделие. Программирование Arduino производится на языке Wiring.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ : Умный дом Xiaomi Smart Home, обзор, комплектация, подключение и настройка своими руками, сценарии.

Чем управляет Arduino?

Благодаря большому количеству выводов на печатной плате, к Ардуино удается подключить множество различных устройств, а именно:

Кроме того, к Ардуино подключается набор датчиков в зависимости от задач, поставленных перед системой. Как правило, устанавливаются датчики освещенности, дыма и состава воздуха, магнитного поля, влажности, температуры и прочие.

Принцип работы системы

Устройство Arduino работает следующим образом. Информация, собранная с различных датчиков в доме, направляется по беспроводной сети на планшет или ПК. Далее с помощью специального софта производится обработка данных и выполнение определенной команды.

Главную функцию выполняет центральный датчик, который можно приобрести или собрать самостоятельно. Разъемы на платах являются стандартными, что значительно упрощает выбор комплектующих.

Питание

Питание Arduino производится через USB разъем или от внешнего питающего устройства. Источник напряжения определяется в автоматическом режиме.

Провода от АКБ подключаются к различным выводам питающего разъема — Vin и Gnd.

Для нормальной работы платформа нуждается в напряжении от 6 до 20 Вольт. Если параметр падает ниже 7 вольт, на выводе 5V может оказаться меньшее напряжение и появляется риск сбоя.

Если подавать 12 В, возможен перегрев регулятора напряжения и повреждения платы. По этой причине оптимальным уровнем является питание с помощью 7 — 12 В.

В отличие от прошлых типов плат, Arduino Mega 2560 работает без применения USB-микроконтроллера типа FTDI. Для обеспечения обмена информацией по USB применяется запрограммированный под конвертер USB-to-serial конвертер.

На Ардуино предусмотрены следующие питающие выводы:

5V — используется для подачи напряжения на микроконтроллер, а также другие элементы печатной платы. Источник питания является регулируемым. Напряжение подается через USB-разъем или от вывода VIN, а также от иного источника питания 5 Вольт с возможностью регулирования.
VIN — применяется для подачи напряжения с внешнего источника. Вывод необходим, когда нет возможности подать напряжение через USB-разъем или другой внешний источник. При подаче напряжения на 2,1-миллиметровй разъем применяется этот вход.
3V3 — вывод, напряжение на котором является следствием работы самой микросхемы FTDI. Предельный уровень потребляемого тока для этого элемента составляет 50 мА.
GND — заземляющие выводы.

Принципиальную схему платы в pdf формате можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Связь

Возможности Arduino позволяют подключить группу устройств, обеспечивающих стабильную связь с ПК, а также другими элементами системы — микроконтроллерами или такими же платами Ардуино.

Модель ATmega 2560 отличается наличием 4 портов, через которые можно передавать данные для TTL и UART. Специальная микросхема ATmega 8U2 на плате передает интерфейс (один из них) через USB-разъем. В свою очередь, программы на ПК получают виртуальный COM.

Здесь имеются нюансы, которые зависят от типа операционной системы:

Если на ПК установлен Linux, распознавание происходит в автоматическом режиме.
Если стоит Windows, потребуется дополнительный файл .inf.

С помощью утилиты мониторинга обеспечивается отправление и получение информации в текстовом формате после подключения к системе.

Мигание светодиодов TX и RX свидетельствует о передаче данных. Для последовательной отправки информации применяется специальная библиотека Software Serial.

К особенностям ATmega 2560 стоит отнести наличие интерфейсов SPI и I2C. Кроме того, в состав Ардуино входит библиотека Wire.

Разработка проекта

Какие проекты можно создавать на Arduino?

Ардуино позволяет создавать множество уникальных проектов. Вот лишь некоторые из них:

Как подключить проходной выключатель: одноклавишный, двухклавишный, как обычный, схемы, критерии выбора

Составление проекта для умного дома

Рассмотрим ситуацию, когда необходимо сделать автоматику для дома с одной комнатой.

Такое здание состоит из пяти основных зон — прихожей, крыльца, кухни, санузла, а также комнаты для проживания.

При составлении проекта стоит учесть следующее:

КРЫЛЬЦО . Включение света производится в двух случая — приближение хозяина к дому в темное время суток и открытие дверей (когда человек выходит из здания).
САНУЗЕЛ . В бойлере предусмотрен выключатель питания, который при достижении определенной температуры выключается. Управление бойлером производится в зависимости от наличия соответствующей автоматики. При входе в помещение должна срабатывать вытяжка, и загорается свет.
ПРИХОЖАЯ . Здесь требуется включение света при наступлении темноты (автоматическое), а также система обнаружения движения. Ночью включается лампочка небольшой мощности, что исключает дискомфорт для других жильцов дома.
КОМНАТА . Включение света производится вручную, но при необходимости и наличии датчика движения эта манипуляция может происходить автоматически.
КУХНЯ . Включение и отключение света на кухне осуществляется в ручном режиме. Допускается автоматическое отключение в случае продолжительного отсутствия перемещений по комнате. Если человек начинает готовить пищу, активируется вытяжка.

Отопительные устройства выполняют задачу поддержания необходимой температуры в помещении. Если в доме отсутствуют люди, нижний предел температуры падает до определенного уровня.

После появления людей в здании этот параметр поднимается до прежнего значения. Рекуперация воздуха осуществляется в случае, когда система обнаружила присутствие владельца. Продолжительность процесса — не более 10 минут в час.

Подбираем комплектацию под проект на примере Arduino Mega 2560 R3

Что входит в комплект поставки?

Необходимы и дополнительные инструменты — отвертки, паяльники и прочее.

Учтите, что покупать наборы для монтажа системы стоит в сертифицированных пунктах. Это объясняется тем, что при реализации проекта применяется электричество, а использование подделки может привести к снижению уровня безопасности.

Как правило, требуются датчики движения, температуры, открытия дверей и освещенности. Роль датчика открытия дверей может выполнять обычный геркон.

Прошивается плата с помощью специального софта, предназначенного для различных операционных систем, в том числе и кабеля USB. При этом в программаторах нет необходимости.

Что касается ПО, которое применяется в Ардуино, оно написано на языке Си. На число байт имеются определенные ограничения, но текущей памяти достаточно для реализации поставленной задачи.

Что такое GSM розетка для умного дома, устройство, принцип работы, инструкция по подключению, как сделать своими руками

Начало работы

Как только необходимое оборудование подготовлено, а проект разработан, можно приступать к выполнению поставленной задачи.

Этапы

Инсталляция программного кода;
Конфигурация приложения под применяемое устройство;
Переадресация портов (для роутера);
Проведение тестов;
Внесение правок и так далее.

В Сети имеется весь необходимый софт на применяемое оборудование — его достаточно скачать с официального сайта и установить (ссылку смотрите выше).

Приложение позволяет увидеть информацию о датчиках. Если это требуется, настройки IP-адрес могут быть изменены.

Последовательность действий при подключении к компьютеру

Чтобы начать работать с Ардуино в Windows, сделайте следующие шаги:

Работа с роутером

После требуется присвоить адресу доменное имя и перейти к процессу тестирования проекта. Учтите, что для такой системы запрещено применение открытого IP-адреса, ведь в этом случае высок риск взлома через Сеть.

Расширение возможности на Ардуино

Одной из возможностей умного дома является визуализация состояния автоматики и проходящих в системе процессов. Для этого рекомендуется применять отдельный сервер, обеспечивающий обработку состояний (может применяться программа Node.js).

Для реализации задуманного подойдет ноутбук, обычный ПК или Raspberry Pi. Применение такой системы позволяет увеличить ее возможности. Так, если на плате Ардуино имеется небольшой объем памяти, на сервере такие ограничения отсутствуют. Программа пишется таким образом, чтобы обеспечить полное управление платформой.

При желании можно задать алгоритм, который будет фиксировать факт нахождения человека в доме, и собирать эту информацию. Если владелец ежедневно возвращается где-то к 17.30, за час может быть включен бойлер или отопительные устройства. По приходу домой человек попадает в теплое здание с горячей водой.

Программа может запомнить время, когда владелец ложится отдыхать и отключать нагрев воды. Таких нюансов, которые при необходимости вносятся в программу, множество. Именно наличие внешнего ПК дает большие возможности контроллеру на Ардуино.

Общение с Arduino

Чтобы узнать, какие действия осуществлять, процессор должен получить соответствующую команду. Общение производится с помощью специального языка, который адаптирован под работу с Ардуино и достаточно прост. При желании в нем легко работаться даже при отсутствии навыков программирования.

Как можно управлять?

Как отмечалось, сервер Node.js позволяет связать между собой оборудование в доме. Одним из способов управления процессами являются облачные сервисы в Сети. При этом включить отопление или бойлер можно за один-два часа до приезда.

Реле контроля фаз и напряжения: устройство, принцип работы, схемы подключения, характеристики, обзор моделей

В итоге, что мы получим?

Сегодня Arduino востребовано среди людей, которые ничего не знают о программировании.

Причиной этому является простой интерфейс, а также ряд преимуществ — простой язык программирования, возможность создания своего алгоритма, благодаря открытому исходному коду, а также легкость переноса программ с помощью USB-кабеля. Необходимый для Ардуино софт имеется в Интернете, поэтому тут проблем нет.

Это и есть основные преимущества системы.

К особенностям платы стоит отнести возможность подключения к компьютеру и получения визуализации процессов на дисплее планшета или ПК.

Сейчас конечно есть готовые термушки для клапанов и прочие штучки, но хочется опять чего то самому изобразить!
В общем планирую проект с возможностью расширения функций. Каждая версия будет идти V_1, V_2 и так далее, дабы избежать путаницы.
Устройство которое сейчас буду показать прототип, но все функции работают. Проверил в железе на скорою руку.

Функции устройства:

-Индикация процесса "Ректификация" (планирую и дистилляцию, пиво тоже, что бы один блок все умел).

-Индикация положения клапана отбора. (ON/OFF)

-Индикация текущей температуры в колонне.

-Индикация зафиксированной температуры стабилизации. (От нее + 0,1 С -сработка клапана.)

-Передача на android устройства показаний датчиков.

Модули для сборки:

-Arduino Nano 328, 16 МГц, 5V (пойдет любая, хоть про мини).

-Дисплей (пойдет тоже любой, скетч подкорректировать). 0.96" IIC/I2C Serial 128x64 OLED

-Блютуз модуль. Bluetooth-RF-Transceiver-Module-HC-06-RS232

-Клапан отбора (по возможности приобретайте нержавейку)

-Модуль управления скоростью отбора (возможно в перспективе программно будет).

-Реле для коммутации питания клапана отбора.

Собственно, как это все работает. Когда колонна вышла на рабочий режим, температура стабилизировалась, нажимаем кнопку старт, и все. При увеличении температуры на 0,1 С, отключается реле, и напряжение питания снимается с клапана отбора, он закрыт, температура стабилизировалась, снова открыт.
Наслаждаемся, критикуем, вносим конструктивные изменения.

Скетч пока в том виде как есть

Все необходимые библиотеки, которые у меня работают.

Ленивые всё делают быстро, что бы скорее отделаться от работы и делают хорошо, чтобы не переделывать.
С уважением, Николай.
Моё оборудование : → Винокурня Николя

Читайте также: